在通信标准稳步发展的过程中,蓝牙技术联盟 (Bluetooth SIG)同样也在积极进取。低功耗蓝牙 (BLE)已在移动应用中得到广泛普及。去年,蓝牙技术联盟官方宣布推出LE Audio,它以BLE为基础,旨在更好地兼顾音频质量和低功耗,以在多种潜在应用中显著增强用户体验。这在游戏行业中引起了轰动,由于其延迟显著降低,LE Audio在增强游戏体验方面展现出巨大潜力。
得益于LE Audio卓越的音频反馈性能,游戏玩家可以实时体验枪声、脚步声和爆炸声,不会有任何明显延迟。此外,还可确保获得更高质量的音频,或以更低的功耗获得相同的音频质量,实现一次充电即可享受更长时间的游戏体验。同样出色的低延迟性能也促使人们探索改善助听体验的新方法,例如如何在群组交谈环境中清晰地听到多个说话者。低功耗蓝牙与LE Audio正在催生出令人振奋的新机会!
市场机会
Razer和Turtle Beach等公司生产的游戏耳机其市场估值已达到23亿美元,预计到2028年将增长至36亿美元,复合年增长率为7.5%。游戏市场总体发展健康,尤其受到年轻玩家的追捧,最近游戏电影的推广也起到了推波助澜的作用,分析师预计该市场将继续保持健康增长。
目前的一个局限是游戏设备(游戏机、手持游戏设备、个人电脑、移动设备)和耳机之间缺乏互操作性。标准蓝牙音频平台无法提供足够低的延迟,因而无法获得良好的用户体验。当您射击外星入侵者时,游戏中的视觉响应是即时的,但音频响应明显会有数百毫秒的滞后。游戏产品提供商通过专有解决方案解决了这一局限,这需要您将平台特定的加密狗插入游戏设备中,并要求您支付许可保证金,才能使用该专有解决方案。
在游戏延迟方面,一款更具竞争力的产品需要建立在标准的端到端音频技术之上,而且无需依靠专有硬件或软件。蓝牙LE Audio标准在BLE功率效率方面正好契合这一要求,比如用在CEVA蓝牙音频平台中。这将为游戏耳机提供更快捷、更多样的解决方案,可与支持LE Audio标准的任何平台互操作。
▲图1:带有互操作蓝牙耳机的游戏设备
(手持游戏设备、智能手机、游戏机、个人电脑)
LE Audio的优势是什么?
蓝牙的音频延迟取决于音频编解码器。对于经典蓝牙,有三个常用的选项:SBC、AAC和Qualcomm aptX。
子带编码(SBC)实际上是快速傅里叶变换和编码步骤的有序结合,是经典蓝牙的默认选项。SBC的延迟约为 100-150毫秒。
高级音频编码(AAC)是一种广泛使用的音频编解码器,以其高效压缩和良好的音频质量而闻名(在相同比特率下略微优于MP3编码器)。此编解码器通常用于苹果公司的设备,并受到某些蓝牙耳机支持。AAC的典型音频延迟约为150-200毫秒,比SBC稍慢一些。
Qualcomm的aptX低延迟编解码器经过专门设计,旨在使用时域ADPCM来最大限度地减少音频延迟。aptX低延迟功能显著降低延迟,使其缩短至约40-50毫秒,但会损失音频质量。后来,aptX被aptX Adaptive取代,后者的延迟达到80毫秒。AAC或aptX 的使用均受许可协议的约束。
对于蓝牙LE Audio,有两种编解码器可选。引入低复杂度通信编解码器(LC3)是一项重大创新。此编解码器最初由Fraunhofer和Ericsson开发,随后提交给蓝牙技术联盟进行标准化处理。LC3的典型音频延迟约为 20-30毫秒。与经典音频默认搭配的SBC编解码器相比,LC3显著提高了音频质量。即使降至低比特率,其音频质量通常也远胜于SBC。
对于质量过剩的应用,LC3还可通过降低可接受的比特率来降低能耗,从而延长电池续航时间。作为蓝牙标准的组成部分,LC3不受许可协议的约束。
此外,LC3plus也是由Fraunhofer和Ericsson开发而成,是LC3的一个超集合,确保实现稳健的传输、极低的延迟体验和高分辨率音频。此编解码器的延迟可低至 5毫秒,通常位于10-15毫秒范围内。LC3plus已由欧洲电信标准协会(ETSI)(而不是蓝牙技术联盟)实施标准化,这可能会限制它对某些潜在采用者的吸引力。
LC3和LC3plus均可在软件中充分实现,通过升级软件即可确保未来适用性。
▲图2:蓝牙音频编解码器延迟比较
面向听力受损人士的全新使用体验
您可能想知道还能做些什么来改善助听器佩戴者的生活质量。低功耗蓝牙已经为助听器带来出色的电池续航。LE Audio又通过改善延迟来提升听力体验。当我们听一个人讲话时,我们会潜意识地注视着他/她的嘴巴,以获得增强听力的线索。对于我们中的任何人而言,当视觉和音频信号不能很好地同步时,观看视频会变得相当痛苦。听力受损人士更加依赖视觉线索来增强他们的听力。如果视听无法紧密同步,聆听会变得令人困惑和厌倦。
如今这方面有了更加令人振奋的技术进步。当今的助听器方向性很强,佩戴者可以轻松听到正前方的说话者,但不能有效听到侧面的说话者。这导致群体讨论非常具有挑战性,比如一家人或一伙朋友坐在桌旁聊天时。如今的一个热门想法是在桌子中央放置一个小型助听设备。桌旁的任何人都可以交谈,设备将拾取他们所说的内容,就像电话会议一样,并将这些输入内容广播到支持LE Audio的助听器,必要时会滤掉外部噪音。
有待创新者涉足的新市场!
在需求看涨的市场中,低功耗蓝牙低延迟游戏耳机和助听对话辅助设备为基于BLE和LE Audio的全新消费设备创造了大量机会。作为基于音频标准的功能,不会因使用专有解决方案而产生版税;对于产品制造商而言,不应存在市场覆盖范围方面的限制。
在CEVA的Bluebud蓝牙音频平台中,融入了对经典音频和LE Audio的支持、Auracast技术支持和一系列编解码器选项。如果您想了解更多信息,请在CEVA联系我们,讨论您的产品需求。
本文作者:Morag Agmon, Senior Product Owner, CEVA
关于CEVA
CEVA是排名前列的无线连接和智能传感技术以及集成IP解决方案授权商,旨在打造更智能、更安全、互联的世界。我们为传感器融合、图像增强、计算机视觉、语音输入和人工智能应用提供数字信号处理器、人工智能处理器、无线平台、加密内核和配套软件。这些技术与我们的Intrinsix IP集成服务一起提供给客户,帮助他们解决复杂和时间关键的集成威廉希尔官方网站 设计项目。许多世界排名前列的半导体厂商、系统公司和OEM利用我们的技术和芯片设计技能,为移动、消费、汽车、机器人、工业、航天国防和物联网等各种终端市场开发高能效、智能、安全的互联设备。
我们基于DSP的解决方案包括移动、物联网和基础设施中的5G基带处理平台;摄像头设备的高级影像技术和计算机视觉;适用于多个物联网市场的音频/语音/话音应用和超低功耗的始终开启/感应应用。对于传感器融合,我们的Hillcrest Labs传感器处理技术为耳机、可穿戴设备、AR/VR、PC机、机器人、遥控器、物联网等市场提供广泛的传感器融合软件和惯性测量单元 (“IMU”) 解决方案。在无线物联网方面,我们的蓝牙(低功耗和双模)、Wi-Fi 4/5/6/6E (802.11n/ac/ax)、超宽带(UWB)、NB-IoT和GNSS 平台是业内授权较为广泛的连接平台。
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